Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат.Сиз чектелген CSS колдоосу менен серепчи версиясын колдонуп жатасыз.Мыкты тажрыйба үчүн жаңыртылган браузерди колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerдеги Шайкештик режимин өчүрүү).Мындан тышкары, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн биз сайтты стилсиз жана JavaScriptсиз көрсөтөбүз.
Бир эле учурда үч слайддан турган каруселди көрсөтөт.Бир убакта үч слайд аркылуу өтүү үчүн Мурунку жана Кийинки баскычтарын колдонуңуз, же бир эле учурда үч слайд аркылуу өтүү үчүн аягындагы сыдырма баскычтарын колдонуңуз.
Микротолкундуу нурлануудан чыккан металлдардын бар экендиги талаштуу, анткени металлдар оңой күйөт.Бирок эң кызыгы, изилдөөчүлөр дога разряды феномени молекулаларды бөлүү аркылуу наноматериалдарды синтездөө үчүн келечектүү жолду сунуштаарын аныкташкан.Бул изилдөө пальма майын өндүрүү үчүн жаңы альтернатива катары каралышы мүмкүн болгон чийки пальма майын магниттик нанокарбонго (MNC) айландыруу үчүн микротолкундуу жылытуу менен электр жаасын бириктирген бир кадамдуу, бирок арзан синтетикалык ыкманы иштеп чыгууда.Ал жарым-жартылай инерттүү шарттарда туруктуу жараланган дат баспас болоттон жасалган зым (диэлектрик чөйрө) жана ферроцен (катализатор) менен чөйрөнүн синтезин камтыйт.Бул ыкма 190,9дан 472,0°Сге чейинки температура диапазонунда ар кандай синтез убакыттары (10-20 мин) менен жылытуу үчүн ийгиликтүү далилденген.Жаңы даярдалган МНКлар орточо өлчөмү 20,38–31,04 нм, мезопороздук түзүлүшү (SBET: 14,83–151,95 м2/г) жана туруктуу көмүртектин (52,79–71,24 массасы%) көп болгон шарларды көрсөттү, ошондой эле D жана G. тилкелер (ID/g) 0,98–0,99.FTIR спектринде жаңы чокулардын пайда болушу (522,29–588,48 см–1) ферроценде FeO кошулмаларынын бар экендигин далилдейт.Магнитометрлер ферромагниттик материалдарда жогорку магниттик каныккандыгын (22,32–26,84 эму/г) көрсөтөт.Агынды сууларды тазалоодо МНКнын колдонулушу 5тен 20 промиллеге чейинки ар кандай концентрацияларда метилен көк (МБ) адсорбциялык сыноонун жардамы менен алардын адсорбциялык мүмкүнчүлүктөрүн баалоо аркылуу көрсөтүлдү.Синтез учурунда (20 мин) алынган МНКлар башкаларга салыштырмалуу эң жогорку адсорбция эффективдүүлүгүн көрсөттү (10,36 мг/г), ал эми МБ боёкторду кетирүү көрсөткүчү 87,79% түздү.Ошондуктан, Langmuir баалуулуктары Freundlich баалуулуктарына салыштырмалуу оптимисттик эмес, R2 10 мүнөттө (MNC10), 15 мүнөттө (MNC15) жана 20 мүнөттө (MNC20) синтезделген МНКлар үчүн болжол менен 0,80, 0,98 жана 0,99.Демек, адсорбция системасы гетерогендүү абалда болот.Ошондуктан, микротолкундуу жаасы зыяндуу боёкторду жок кыла турган CPOну MNCге айландыруунун келечектүү ыкмасын сунуштайт.
Микротолкундуу нурлануу электромагниттик талаалардын молекулярдык өз ара аракеттенүүсү аркылуу материалдардын эң ички бөлүктөрүн жылыта алат.Бул микротолкундуу реакция тез жана бирдей жылуулук реакциясын камсыз кылуу менен өзгөчө.Ошентип, ысытуу процессин тездетүүгө жана химиялык реакцияларды күчөтүүгө болот2.Ошол эле учурда, кыскараак реакция убактысына байланыштуу, микротолкундуу реакция акыры жогорку тазалыктагы жана жогорку түшүмдүүлүк3,4 өндүрө алат.Өзүнүн укмуштуудай касиеттеринен улам микротолкундуу нурлануу көптөгөн изилдөөлөрдө, анын ичинде химиялык реакцияларда жана наноматериалдардын синтезинде колдонулган кызыктуу микротолкундуу синтездерди жеңилдетет5,6.Жылытуу процессинде чөйрөнүн ичиндеги акцептордун диэлектрдик касиеттери чечүүчү роль ойнойт, анткени ал чөйрөдө ысык чекит жаратат, бул ар кандай морфология жана касиетке ээ нанокөмүртектердин пайда болушуна алып келет.Omoriyekomwan жана башкалар тарабынан изилдөө.Активдештирилген көмүрдү жана азотту колдонуу менен пальма өзөктөрүнөн көңдөй көмүртектүү нанобулаларды алуу8.Мындан тышкары, Фу жана Хамид 350 W9 микротолкундуу меште май пальма буласы активдештирилген көмүрдү өндүрүү үчүн катализаторду колдонууну аныкташкан.Ошондуктан, ушул сыяктуу ыкманы ылайыктуу тазалоочуларды киргизүү аркылуу чийки пальма майын МНКга айландыруу үчүн колдонсо болот.
Микротолкундуу нурлануу менен курч кырлары, чекиттери же субмикроскопиялык бузуулары бар металлдардын ортосунда кызыктуу көрүнүш байкалган10.Бул эки объекттин болушуна электр жаасынын же учкунунун таасири болот (адатта жаа разряды деп аталат)11,12.Жаа көбүрөөк локализацияланган ысык чекиттердин пайда болушуна көмөктөшөт жана реакцияга таасир этет, ошону менен айлана-чөйрөнүн химиялык курамын жакшыртат13.Бул өзгөчө жана кызыктуу көрүнүш булгоочу заттарды жок кылуу14,15, биомасса чайырын крекинг16, микротолкундар менен пиролиз17,18 жана материал синтези19,20,21 сыяктуу ар кандай изилдөөлөрдү өзүнө тартты.
Акыркы мезгилде көмүртек нанотүтүкчөлөрү, көмүртек наносфералары жана модификацияланган кыскартылган графен оксиди сыяктуу нанокарбондор касиеттеринен улам көңүлдөрдү бурган.Бул нанокарбондор электр энергиясын өндүрүүдөн баштап сууну тазалоого же зыянсыздандырууга чейин чоң потенциалга ээ.Мындан тышкары, мыкты көмүртек касиеттери талап кылынат, бирок ошол эле учурда, жакшы магниттик касиеттери талап кылынат.Бул көп функционалдуу колдонмолор үчүн абдан пайдалуу, анын ичинде агынды сууларды тазалоодо металл иондорунун жана боёктордун жогорку адсорбциясы, биоотундагы магниттик модификаторлор жана ал тургай жогорку эффективдүү микротолкундуу абсорберлер24,25,26,27,28.Ошол эле учурда, бул көмүртектердин дагы бир артыкчылыгы бар, анын ичинде үлгүнүн активдүү жеринин аянтын көбөйтүү.
Акыркы жылдары магниттик нанокөмүртек материалдарын изилдөө күч алууда.Эреже катары, бул магниттик нанокарбондор тышкы электростатикалык же өзгөрмө магниттик талаалар29 сыяктуу тышкы катализаторлордун реакцияга алып келиши мүмкүн болгон наноөлчөмдүү магниттик материалдарды камтыган көп функционалдуу материалдар.Магниттик касиеттеринен улам магниттик нанокөмүртектерди иммобилизациялоо үчүн активдүү ингредиенттердин жана татаал структуралардын кеңири спектри менен айкалыштырууга болот30.Ошол эле учурда, магниттик нанокарбондор (MNCs) суудагы эритмелерден булгоочу заттарды адсорбциялоодо эң сонун натыйжалуулукту көрсөтөт.Мындан тышкары, МНКда пайда болгон жогорку спецификалык беттик аянты жана тешикчелер адсорбция жөндөмдүүлүгүн жогорулата алат31.Магниттик сепараторлор МНКларды жогорку реактивдүү эритмелерден бөлүп, аларды жашоого жөндөмдүү жана башкарылуучу сорбентке айландыра алат32.
Бир нече изилдөөчүлөр жогорку сапаттагы нанокарбондор чийки пальма майы33,34 колдонуу менен өндүрүлүшү мүмкүн экенин көрсөттү.Пальма майы, илимий түрдө Elais Guneensis катары белгилүү, 202135-жылы болжол менен 76,55 миллион тонна өндүрүш менен маанилүү жегич майлардын бири болуп эсептелет. Чийки пальма майы же CPO тойбогон май кислоталарынын (EFAs) жана каныккан май кислоталарынын тең салмактуу катышын камтыйт. (Сингапурдун акча органы).CPOдеги углеводороддордун көбү триглицериддер, үч триглицерид ацетат компонентинен жана бир глицерин компонентинен турган глицериддер36.Бул углеводороддорду нанокарбон өндүрүү үчүн потенциалдуу жашыл прекурсорлор кылып, алардын чоң көмүртектүүлүгүнөн улам жалпылаштырууга болот37.Адабият боюнча, CNT37,38,39,40, көмүртек наносфералары33,41 жана графен34,42,43 адатта чийки пальма майы же жегич май менен синтезделет.Бул нанокарбондор электр энергиясын өндүрүүдөн баштап сууну тазалоого же зыянсыздандырууга чейинки колдонмолордо чоң потенциалга ээ.
CVD38 же пиролиз33 сыяктуу термикалык синтез пальма майын ыдыратуунун жагымдуу ыкмасы болуп калды.Тилекке каршы, процесстеги жогорку температура продукциянын өздүк наркын жогорулатат.Артыкчылыктуу материалды өндүрүү 44 узак, тажатма процедураларды жана тазалоо ыкмаларын талап кылат.Бирок, чийки пальма майынын жогорку температурада жакшы туруктуулугунан улам физикалык бөлүү жана крекинг зарылдыгы талашсыз.Ошондуктан, чийки пальма майын көмүртектүү материалдарга айландыруу үчүн дагы эле жогорку температура талап кылынат.Суюк жаа магниттик нанокарбон 46 синтези үчүн мыкты потенциал жана жаңы ыкма катары каралышы мүмкүн.Бул ыкма прекурсорлор жана жогорку толкунданган мамлекеттердеги чечимдер үчүн түз энергия менен камсыз кылат.Жаа разряды чийки пальма майындагы көмүртек байланыштарынын үзүлүшүнө алып келиши мүмкүн.Бирок, колдонулган электрод аралыгы катуу талаптарга жооп бериши керек болушу мүмкүн, бул өнөр жай масштабын чектейт, ошондуктан натыйжалуу ыкма дагы эле иштелип чыгышы керек.
Биздин билишибизче, нанокөмүртектерди синтездөө ыкмасы катары микротолкундарды колдонуу менен дога разряды боюнча изилдөөлөр чектелген.Ошол эле учурда чийки пальма майын прекурсор катары колдонуу толук изилдене элек.Ошондуктан, бул изилдөө микротолкундуу мештин жардамы менен электр жаасын колдонуу менен чийки пальма майынын прекурсорлорунан магниттик нанокарбондорду өндүрүү мүмкүнчүлүгүн изилдөөгө багытталган.Пальма майынын көптүгү жаңы продуктыларда жана колдонмолордо чагылдырылышы керек.Пальма майын кайра иштетүүгө бул жаңы ыкма экономикалык секторду көтөрүүгө жардам берет жана пальма майын өндүрүүчүлөр үчүн кирешенин дагы бир булагы болушу мүмкүн, айрыкча чакан фермерлердин пальма майы плантациялары жабыркашы мүмкүн.Айомпе жана башкалар тарабынан африкалык майда фермерлердин изилдөөсүнө ылайык, майда фермерлер жаңы мөмө-жемиш кластерлерин өздөрү иштетип, чийки пальма майын ортомчуларга сатпастан сатса гана көбүрөөк акча табышат, бул кымбат жана түйшүктүү жумуш47.Ошол эле учурда, COVID-19дан улам фабрикалардын жабылышынын көбөйүшү пальма майына негизделген колдонмолорго таасирин тийгизди.Кызыктуусу, көпчүлүк үй чарбаларында микротолкундуу мештерге мүмкүнчүлүк бар болгондуктан жана бул изилдөөдө сунушталган ыкманы ишке ашырууга мүмкүн жана жеткиликтүү деп эсептесе болот, MNC өндүрүшүн чакан пальма майы плантацияларына альтернатива катары кароого болот.Ошол эле учурда, ири масштабда компаниялар ири ТНКларды өндүрүү үчүн ири реакторлорго инвестициялай алышат.
Бул изилдөө негизинен дат баспас болотту ар кандай узактыктагы диэлектрдик чөйрө катары колдонуу менен синтез процессин камтыйт.Микротолкундарды жана нанокөмүртектерди колдонгон жалпы изилдөөлөрдүн көбү 30 мүнөт же андан көп синтез убактысын сунуштайт33,34.Жеткиликтүү жана ишке ашырыла турган практикалык идеяны колдоо үчүн бул изилдөө синтез убактысынын орточо деңгээлинен төмөн болгон МНКларды алууга багытталган.Ошол эле учурда, изилдөө лабораториялык масштабда теория далилденген жана ишке ашырылгандыктан, технологиянын даярдыгынын 3-деңгээлин чагылдырат.Кийинчерээк пайда болгон МНКлар физикалык, химиялык жана магниттик касиеттери менен мүнөздөлгөн.Андан кийин метилен көкү пайда болгон МНКнын адсорбциялык жөндөмдүүлүгүн көрсөтүү үчүн колдонулган.
Чийки пальма майы Apas Balung Mill, Sawit Kinabalu Sdn компаниясынан алынган.Bhd., Tawau жана синтез үчүн көмүртек прекурсору катары колдонулат.Бул учурда диэлектрдик чөйрө катары диаметри 0,90 мм болгон дат баспас болоттон жасалган зым колдонулган.Бул иште катализатор катары АКШнын Сигма-Олдрихтен алынган ферроцен (тазалыгы 99%) тандалган.Метилен көк (Бендосен, 100 г) андан ары адсорбциялык эксперименттер үчүн колдонулган.
Бул изилдөөдө үй микротолкундуу меш (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) микротолкундуу реакторго айландырылган.Микротолкундуу мештин үстүнкү бөлүгүндө газдын кириши жана чыгышы жана термопар үчүн үч тешик жасалган.Термопара зонддору керамикалык түтүктөр менен изоляцияланган жана кырсыктарды болтурбоо үчүн ар бир эксперимент үчүн бирдей шарттарга коюлган.Ошол эле учурда, үлгүлөрдү жана трахеяны жайгаштыруу үчүн үч тешиктүү капкагы бар боросиликат айнек реактору колдонулган.Микротолкундуу реактордун схемалык диаграммасын 1-кошумча сүрөттө көрсөтсө болот.
Көмүртектин прекурсору катары чийки пальма майын жана катализатор катары ферроценди колдонуу менен магниттик нанокарбондор синтезделди.Ферроцен катализаторунун массасынын 5%ке жакыны суспензия катализатору ыкмасы менен даярдалган.Ферроцен 20 мл чийки пальма майы менен 60 айн/мин 30 мүнөттө аралаштырылды.Андан кийин аралашма глинозем тигельге которулуп, 30 см узундуктагы дат баспас болоттон жасалган зым оролуп, тигелдин ичине вертикалдуу жайгаштырылды.Глинозем тигелин айнек реакторго салып, аны микротолкундуу мештин ичине жабылган айнек капкак менен бекем бекитиңиз.Камерадан керексиз абаны чыгаруу үчүн реакция башталганга чейин 5 мүнөт калганда камерага азот үйлөтүлгөн.Микротолкундун кубаттуулугу 800 Вт чейин көбөйтүлдү, анткени бул эң жогорку микротолкундуу кубаттуулук, ал жаанын жакшы башталышын камсыздай алат.Демек, бул синтетикалык реакциялар үчүн жагымдуу шарттарды түзүүгө салым кошо алат.Ошол эле учурда, бул микротолкундуу терүү реакциялары үчүн ватт менен кеңири колдонулган кубаттуулук диапазону48,49.Аралашма реакция учурунда 10, 15 же 20 мүнөт ысытылган.Реакция аяктагандан кийин реактор жана микротолкундар табигый түрдө бөлмө температурасына чейин муздатылды.Глинозем тигелдеги акыркы продукт спирал сымдары менен кара чөкмө болгон.
Кара чөкмө чогултулуп, этанол, изопропанол (70%) жана дистилденген суу менен кезектешип бир нече жолу жуулчу.Жууп жана тазалагандан кийин, продукт керексиз кирлерди буулантуу үчүн кадимки меште 80°C температурада түнү бою кургатылат.Андан кийин продукт мүнөздөө үчүн чогултулган.MNC10, MNC15 жана MNC20 деп белгиленген үлгүлөр магниттик нанокарбондорду 10 мүнөт, 15 мүнөт жана 20 мүнөткө синтездөө үчүн колдонулган.
Талаа эмиссиясын сканерлөөчү электрондук микроскоп же FESEM (Zeiss Auriga модели) менен MNC морфологиясын 100-150 кХ чоңойтуу менен байкаңыз.Ошону менен бирге эле элементардык состав энерго-дисперсивдуу рентген-спектроскопия (ЭДС) менен анализденген.ЭЭМ талдоо 2,8 мм жумушчу аралыкта жана 1 кВ ылдамдаткыч чыңалууда жүргүзүлгөн.Беттин спецификалык аянты жана MNC тешикчелеринин маанилери Брунауэр-Эмметт-Теллер (BET) ыкмасы менен өлчөнгөн, анын ичинде N2 адсорбция-десорбция изотермасы 77 К. Анализ бетинин аянтынын моделинин өлчөгүч (MICROMERITIC ASAP 2020) аркылуу жүргүзүлгөн. .
Магниттик нанокөмүртектердин кристаллдуулугу жана фазасы λ = 0,154 нмде рентгендик порошок дифракциясы же XRD (Burker D8 Advance) менен аныкталган.Дифрактограммалар 2 ° мин-1 скандоо ылдамдыгы боюнча 2θ = 5 жана 85 ° ортосунда жазылган.Мындан тышкары, МНКнын химиялык түзүлүшү Фурье трансформациялоо инфракызыл спектроскопиясы (FTIR) аркылуу изилденген.Талдоо сканерлөө ылдамдыгы 4000ден 400 см-1ге чейин болгон Perkin Elmer FTIR-Spectrum 400 аркылуу жүргүзүлдү.Магниттик нанокарбондордун структуралык өзгөчөлүктөрүн изилдөөдө, Раман спектроскопиясы 100X объектиси менен U-RAMAN спектроскопиясында неодим кошулган лазерди (532 нм) колдонуу менен аткарылган.
МНКлардагы темир кычкылынын магниттик каныккандыгын өлчөө үчүн титирөө магнитометри же VSM (Lake Shore 7400 сериясы) колдонулган.Болжол менен 8 кОэ магнит талаасы колдонулуп, 200 балл алынган.
Адсорбциялык эксперименттерде МНКнын адсорбент катары потенциалын изилдөөдө катиондук боёк метилен көк (МБ) колдонулган.MNCs (20 мг) 5-20 мг/L50 диапазонундагы стандарттуу концентрациялары менен метилен көктүн суулуу эритмеси 20 мл кошулду.эритменин рН изилдөө бою 7 бейтарап рН белгиленген.Эритме 150 айн/мин жана 303,15 К айлануучу чайкагычта механикалык түрдө аралаштырылды (Lab Companion: SI-300R).Андан кийин МНКлар магнит аркылуу бөлүнөт.Адсорбциялык экспериментке чейин жана андан кийин МБ эритмесинин концентрациясын байкоо үчүн UV-көрүнүүчү спектрофотометрди (Varian Cary 50 UV-Vis Spectrophotometer) колдонуңуз жана 664 нм максималдуу толкун узундугунда метилен көк стандарттык ийри сызыгына кайрылыңыз.Эксперимент үч жолу кайталанып, орточо баа берилди.МГнын эритмеден алынышы qe тең салмактуулукта адсорбцияланган МКнын санына жана % алып салуу пайызына карата жалпы теңдеме аркылуу эсептелген.
Адсорбция изотермасы боюнча эксперименттер ошондой эле ар кандай концентрациядагы (5–20 мг/л) MG эритмелерин жана 20 мг адсорбентти 293,15 К. мг туруктуу температурада бардык МНКлар үчүн аралаштыруу менен жүргүзүлдү.
Темир жана магниттик көмүртек акыркы бир нече ондогон жылдар бою кеңири изилденген.Көмүртектин негизиндеги бул магниттик материалдар, негизинен, электр приборлорунда жана сууну тазалоодо ар кандай потенциалдуу технологиялык колдонмолорго алып баруучу, алардын эң сонун электромагниттик касиеттеринен улам барган сайын көңүл бурууда.Бул изилдөөдө нанокарбондор микротолкундуу разряддын жардамы менен чийки пальма майындагы углеводороддорду крекинг жолу менен синтезделген.Синтез ар кандай убакытта, 10 мүнөттөн 20 мүнөткө чейин, прекурсор менен катализатордун белгиленген катышында (5:1) металл ток коллекторун (бурмаланган СС) жана жарым-жартылай инерттүү (азот менен тазаланган жагымсыз абаны) колдонуу менен жүргүзүлдү. эксперименттин башталышы).Натыйжадагы көмүртектүү чөкмөлөр 2а-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, кара катуу порошок түрүндө болот.Чөктүрүлгөн көмүртектин чыгышы 10 мүнөт, 15 мүнөт жана 20 мүнөттүк синтез убакыттарында тиешелүүлүгүнө жараша 5,57%, 8,21% жана 11,67% түздү.Бул сценарий синтездин узак убакыттары жогорку түшүмдүүлүккө51 салым кошоорун көрсөтүп турат — азыраак түшүмдүүлүк, кыязы, реакциянын кыска мөөнөттөрү жана катализатордун төмөн активдүүлүгү менен шартталган.
Ошол эле учурда, алынган нанокарбондор үчүн синтездин температурасына карата убакыттын сюжети Кошумча 2b-сүрөттө каралышы мүмкүн.MNC10, MNC15 жана MNC20 үчүн алынган эң жогорку температура тиешелүүлүгүнө жараша 190,9°C, 434,5°C жана 472°C болгон.Ар бир ийри сызык үчүн металл жаа учурунда пайда болгон жылуулуктун эсебинен реактордун ичиндеги температуранын туруктуу көтөрүлүшүн көрсөтүүчү тик эңкейишти көрүүгө болот.Бул тиешелүүлүгүнө жараша MNC10, MNC15 жана MNC20 үчүн 0-2 мүнөт, 0-5 мүнөт жана 0-8 мүнөттө көрүүгө болот.Белгилүү бир чекитке жеткенден кийин жантайыңкы эң жогорку температурага чейин сүзүүнү улантып, эңкейиш орточо болуп калат.
MNC үлгүлөрүнүн беттик топографиясын байкоо үчүн талаа эмиссиясын сканерлөөчү электрондук микроскопия (FESEM) колдонулган.Сүрөттө көрсөтүлгөндөй.1, магниттик нанокарбондор синтездин башка убагында бир аз башкача морфологиялык түзүлүшкө ээ.Сүрөттө FESEM MNC10 сүрөттөрү.1а,б көмүртектик сфералардын пайда болушу үстүнкү беттик чыңалуудан улам чырмалышкан жана бириккен микро жана наносфералардан тураарын көрсөтөт.Ошол эле учурда ван-дер-Ваальс күчтөрүнүн болушу көмүртек чөйрөлөрүнүн агрегациясына алып келет52.Синтездөө убактысынын көбөйүшү, крекинг реакцияларынын узактыгынан улам кичирейтүү жана шарлардын санынын көбөйүшүнө алып келди.fig боюнча.1c MNC15 дээрлик кемчиликсиз сфералык формага ээ экенин көрсөтүп турат.Бирок, топтолгон чөйрөлөр дагы эле мезопораларды түзө алат, алар кийинчерээк метилен көктүн адсорбциясы үчүн жакшы жерлерге айланат.1d-сүрөттө 15 000 жолу чоңойтууда дагы көмүртек чөйрөлөрүнүн орточо өлчөмү 20,38 нм агломерацияланганын көрүүгө болот.
7000 жана 15000 эсе чоңойтууда 10 мүнөттөн (a, b), 15 мүнөттөн (c, d) жана 20 мүнөттөн (e–g) кийин синтезделген нанокарбондордун FESEM сүрөттөрү.
fig боюнча.1e–g MNC20 магниттик көмүртектин бетинде майда шарлары бар тешикчелердин өнүгүшүн сүрөттөйт жана магниттик активдештирилген көмүрдүн морфологиясын кайра чогултат53.Магниттик көмүртектин бетинде ар кандай диаметрдеги жана кеңдиктеги тешикчелер туш келди жайгашат.Ошондуктан, бул эмне үчүн MNC20 BET талдоо көрсөткөндөй көбүрөөк бетинин аянтын жана тешикчелердин көлөмүн көрсөткөнүн түшүндүрүшү мүмкүн, анткени анын бетинде башка синтетикалык убактагыга караганда көбүрөөк тешикчелер пайда болгон.15000 эсе чоңойтууда алынган микросүрөттөр 1g-сүрөттө көрсөтүлгөндөй бир тектүү эмес бөлүкчөлөрдүн өлчөмдөрүн жана туура эмес формаларды көрсөттү.Өсүү убактысы 20 мүнөткө чейин көбөйтүлгөндө, көбүрөөк агломерацияланган чөйрөлөр пайда болгон.
Эң кызыгы, ошол эле аймактан чыйратылган көмүртек күкүмдөрү да табылган.Шарлардын диаметри 5,18ден 96,36 нмге чейин өзгөргөн.Бул түзүлүш жогорку температура жана микротолкундар менен шартталган дифференциалдык нуклеациянын пайда болушуна байланыштуу болушу мүмкүн.Даярдалган MNCтердин эсептелген шар өлчөмү MNC10 үчүн орточо 20,38 нм, MNC15 үчүн 24,80 нм жана MNC20 үчүн 31,04 нм.Сфералардын өлчөмдөрү бөлүштүрүлүшү кошумча сүрөттө көрсөтүлгөн.3.
Кошумча 4-сүрөттө тиешелүүлүгүнө жараша MNC10, MNC15 жана MNC20нын EDS спектрлери жана элементардык курамынын корутундулары көрсөтүлгөн.Спектрлерге ылайык, ар бир нанокөмүртектин курамында C, O жана Fe ар кандай өлчөмдө бар экени белгиленген.Бул кошумча синтез убактысында пайда болгон ар кандай кычкылдануу жана крекинг реакциялары менен шартталган.С көп сандагы көмүртек прекурсорунан, чийки пальма майынан келип чыгат деп эсептелет.Ошол эле учурда, O аз пайызы синтез учурунда кычкылдануу процесси менен шартталган.Ошол эле учурда, Fe ferrocene ажыроо кийин нанокөмүртек бетинде депонирленген темир кычкылы таандык.Кошумчалай кетсек, 5a–c кошумча сүрөттө MNC10, MNC15 жана MNC20 элементтеринин картасы көрсөтүлгөн.Фундаменталдык картографиянын негизинде, Fe MNC бетинде жакшы таралганы байкалган.
Азоттун адсорбциялык-десорбциялык анализи адсорбция механизми жана материалдын көзөнөктүү түзүлүшү жөнүндө маалымат берет.N2 адсорбциялык изотермалар жана MNC BET бетинин графиктери 1-сүрөттө көрсөтүлгөн.2. FESEM сүрөттөрүнүн негизинде, адсорбциянын жүрүм-туруму агрегациядан улам микропороздук жана мезопороздук структуралардын айкалышын көрсөтөт.Бирок, 2-сүрөттөгү графикте адсорбент IV типтеги изотерма жана IUPAC55 типтеги Н2 гистерезис циклине окшош экени көрүнүп турат.Изотерманын бул түрү көбүнчө мезопороздук материалдарга окшош.Мезопоралардын адсорбциялык жүрүм-туруму адатта конденсацияланган заттын молекулалары менен адсорбциялык-адсорбциялык реакциялардын өз ара аракеттенүүсү менен аныкталат.S түрүндөгү же S формасындагы адсорбциялык изотермалар, адатта, бир катмарлуу көп катмарлуу адсорбциядан, андан кийин газдын тешикчелердеги суюктук фазага конденсациялануучу кубулушу менен шартталган, бул кубулуш менен ири суюктуктун каныккан басымынан төмөн басымда, тешик конденсациясы деп аталат 56. Тешикчелерде капиллярдык конденсация 0,50дөн жогору салыштырмалуу басымда (р/по) пайда болот.Ошол эле учурда, тешикчелердин татаал структурасы тешикчелердин тар диапазонундагы тешикчелердин бүтөлүшүнө же агып кетүүсүнө байланыштуу болгон H2 тибиндеги гистерезисти көрсөтөт.
BET сыноолорунан алынган беттин физикалык параметрлери 1-таблицада көрсөтүлгөн. BET бетинин аянты жана жалпы тешикчелердин көлөмү синтез убактысынын өсүшү менен олуттуу өскөн.MNC10, MNC15 жана MNC20 тешикчелеринин орточо өлчөмдөрү тиешелүүлүгүнө жараша 7,2779 нм, 7,6275 нм жана 7,8223 нм.IUPAC сунуштарына ылайык, бул аралык тешикчелер mesoporous материалдар катары классификацияланышы мүмкүн.Mesoporous структурасы MNC57 тарабынан метилен көктү оңой өткөргүч жана сиңирүүчү кыла алат.Максималдуу синтез убактысы (MNC20) бетинин эң жогорку аянтын көрсөттү, андан кийин MNC15 жана MNC10.Жогорку BET бетинин аянты адсорбциянын иштешин жакшыртат, анткени беттик-активдүү заттар көбүрөөк жерлер бар.
Синтезделген МНКнын рентгендик дифракциялык схемалары 3-сүрөттө көрсөтүлгөн. Жогорку температурада ферроцен да жарылып, темир кычкылын пайда кылат.fig боюнча.3a MNC10 XRD үлгүсүн көрсөтөт.Ал ɣ-Fe2O3 (JCPDS #39–1346) үчүн дайындалган 2θ, 43,0° жана 62,32° эки чокусун көрсөтөт.Ошол эле учурда, Fe3O4 2θ: 35,27° чыңалуу чокусуна ээ.Башка жагынан алганда, MHC15 дифракция схемасында 3b-сүрөттө жаңы чокуларды көрсөтөт, алар, кыязы, температуранын жана синтез убактысынын өсүшү менен байланышкан.2θ: 26,202° чокусу азыраак интенсивдуу болсо да, дифракция үлгүсү графит JCPDS файлына (JCPDS #75–1621) шайкеш келет, бул нанокөмүртектин ичинде графит кристаллдарынын бар экенин көрсөтүп турат.Бул чоку MNC10до жок, балким синтез учурундагы жаа температурасынын төмөндүгүнө байланыштуу.2θда үч убакыт чокусу бар: 30,082°, 35,502°, 57,422° Fe3O4 таандык.Ал ошондой эле 2θде ɣ-Fe2O3 бар экендигин көрсөткөн эки чокусун көрсөтөт: 43,102° жана 62,632°.3c-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, 20 мүнөткө синтезделген MNC үчүн (MNC20), MNK15те ушундай эле дифракциянын үлгүсүн байкоого болот.26,382 ° боюнча графикалык чокусу да MNC20 көрүүгө болот.2θ көрсөтүлгөн үч курч чокулары: 30,102 °, 35,612 °, 57,402 ° Fe3O4 үчүн.Мындан тышкары, ε-Fe2O3 болушу 2θ көрсөтүлгөн: 42,972 ° жана 62,61.Пайда болгон МНКда темир кычкылы кошулмаларынын болушу келечекте метилен көкүн адсорбциялоо мүмкүнчүлүгүнө оң таасирин тийгизиши мүмкүн.
MNC жана CPO үлгүлөрүндөгү химиялык байланыш мүнөздөмөлөрү 6-кошумча сүрөттөгү FTIR чагылуу спектрлеринен аныкталган. Башында, чийки пальма майынын алты маанилүү чокусу Кошумча таблицада сүрөттөлгөндөй төрт түрдүү химиялык компонентти билдирген. 2913,81 см-1, 2840 см-1 жана 1463,34 см-1, алар алкандардын жана башка алифаттык CH2 же CH3 топторунун CH созулган термелүүсүнө тиешелүү.Белгиленген чокусу токойчулар 1740,85 см-1 жана 1160,83 см-1.1740,85 см-1 чокусу триглицериддердин функционалдык тобунун эфир карбонилинин узартылган C=O байланышы болуп саналат.Ошол эле учурда, 1160.83 см-1 боюнча чокусу узартылган CO58.59 эфир тобунун изи болуп саналат.Ошол эле учурда, 813,54 см-1 чокусу алкан тобунун изи болуп саналат.
Ошондуктан, чийки пальма майындагы кээ бир сиңирүү чокулары синтез убактысы көбөйгөн сайын жоголуп кеткен.2913,81 см-1 жана 2840 см-1 чокулары MNC10до дагы деле байкалышы мүмкүн, бирок MNC15 жана MNC20да чокулар кычкылдануудан улам жок болуп кетүүсү кызык.Ошол эле учурда, магниттик нанокөмүртектердин FTIR анализи MNC10-20нун беш түрдүү функционалдык тобун чагылдырган жаңыдан пайда болгон абсорбциялык чокуларды аныктады.Бул чокулар 1-кошумча таблицада да келтирилген. 2325,91 см-1 чокусу CH360 алифатикалык тобунун асимметриялык CH сызыгы болуп саналат.1463,34-1443,47 см-1 чокусу пальма майы сыяктуу алифаттык топтордун CH2 жана CH ийилүүсүн көрсөтөт, бирок чокусу убакыттын өтүшү менен төмөндөй баштайт.813,54–875,35 см–1 чокусу жыпар жыттуу CH-алкан тобунун изи болуп саналат.
Ошол эле учурда, 2101,74 см-1 жана 1589,18 см-1 чокулары тиешелүүлүгүнө жараша C = C алкинди жана ароматтык шакекчелерди түзгөн CC 61 байланыштарын билдирет.1695,15 см-1 кичинекей чокусу карбонил тобунан эркин май кислотасынын C=O байланышын көрсөтөт.Ал синтез учурунда CPO карбонилден жана ферроценден алынат.539,04-588,48 см-1 диапазонундагы жаңы пайда болгон чокулар ферроцендин Fe-O термелүү байланышына кирет.Кошумча 4-сүрөттө көрсөтүлгөн чокулардын негизинде, синтез убактысы бир нече чокуларды жана магниттик нанокарбондордо кайра байланышты азайта аларын көрүүгө болот.
Толкун узундугу 514 нм болгон инцидент лазердин жардамы менен синтездин ар кандай мезгилдеринде алынган магниттик нанокөмүртектердин Раман чачырашынын спектроскопиялык анализи 4-сүрөттө көрсөтүлгөн. MNC10, MNC15 жана MNC20 бардык спектрлери, адатта, аз sp3 көмүртек менен байланышкан эки интенсивдүү тилкелерден турат. көмүртек түрлөрүнүн титирөө режимдеринин кемчиликтери менен нанографит кристаллдары табылган sp262.1333–1354 см–1 чөлкөмүндө жайгашкан биринчи чоку идеалдуу графит үчүн жагымсыз жана структуралык бузулууларга жана башка аралашмаларга туура келген D тилкесин билдирет63,64.1537–1595 см-1 тегеректеги экинчи эң маанилүү чоку тегиздиктеги байланыштын созулушу же кристаллдык жана иреттүү графит формаларынан келип чыгат.Бирок, чокусу графит G тилкеси менен салыштырганда болжол менен 10 см-1 ге жылган, бул МНКларда барактарды тизүү тартиби аз жана бузулган түзүм бар экенин көрсөтүп турат.D жана G тилкелеринин салыштырмалуу интенсивдүүлүгү (ID/IG) кристаллиттер менен графит үлгүлөрүнүн тазалыгын баалоо үчүн колдонулат.Раман спектроскопиялык талдоосуна ылайык, бардык МНКлар 0,98–0,99 диапазонунда ID/IG маанилерине ээ болгон, бул Sp3 гибриддештирүүсүнүн структуралык кемчиликтерин көрсөтүп турат.Бул жагдай XPA спектрлеринде аз интенсивдүү 2θ чокуларынын болушун түшүндүрө алат: MNK15 үчүн 26,20° жана MNK20 үчүн 26,28°, JCPDS файлындагы графит чокусуна ыйгарылган 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй.Бул иште алынган ID/IG MNC катыштары башка магниттик нанокөмүртектердин диапазонунда, мисалы, гидротермикалык ыкма үчүн 0,85–1,03 жана пиролиттик ыкма үчүн 0,78–0,9665,66.Демек, бул катыш азыркы синтетикалык ыкманы кеңири колдонууга болорун көрсөтүп турат.
МНКнын магниттик мүнөздөмөлөрү термелүү магнитометрдин жардамы менен талданган.Натыйжада гистерезис Fig.5 көрсөтүлгөн.Эреже катары, МНКлар синтез учурунда магнитизмди ферроценден алышат.Бул кошумча магниттик касиеттери келечекте нанокарбондордун адсорбциялоо жөндөмдүүлүгүн жогорулашы мүмкүн.5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, үлгүлөрдү суперпарамагниттик материалдар катары аныктоого болот.Wahajuddin & Arora67 ылайык, суперпарамагниттик абал тышкы магнит талаасы колдонулганда үлгү каныккан магниттелүүгө (MS) магниттештирилет.Кийинчерээк калдык магниттик өз ара аракеттешүү үлгүлөрүндө көрүнбөй калат67.Белгилей кетчү нерсе, каныккан магниттештирүү синтез убактысы менен жогорулайт.Кызыктуусу, MNC15 эң жогорку магниттик каныккандыкка ээ, анткени күчтүү магниттик пайда болушу (магнитизация) тышкы магниттин катышуусунда оптималдуу синтез убактысы менен шартталышы мүмкүн.Бул, мисалы, ɣ-Fe2O сыяктуу башка темир оксиддерине салыштырмалуу жакшы магниттик касиетке ээ Fe3O4 болушу менен байланыштуу болушу мүмкүн.МНКнын масса бирдигине адсорбциялык каныккан моментинин тартиби MNC15>MNC10>MNC20.Алынган магниттик параметрлер таблицада келтирилген.2.
Магниттик бөлүүдө кадимки магниттерди колдонууда магниттик каныктыруунун минималдуу мааниси 16,3 эму г-1ге жакын.МНКлардын суу чөйрөсүндөгү боёктор сыяктуу булгоочу заттарды жок кылуу жөндөмдүүлүгү жана МНКны алып салуу жеңилдиги алынган нанокарбондор үчүн кошумча факторлор болуп калды.Изилдөөлөр көрсөткөндөй, LSM магниттик каныккандыгы жогору деп эсептелет.Ошентип, бардык үлгүлөр магниттик бөлүү процедурасы үчүн жетиштүү магниттик каныккандык маанилерине жетишти.
Жакында металл тилкелери же зымдары микротолкундуу синтез процесстеринде катализатор же диэлектрик катары көңүл бурду.Металлдардын микротолкундуу реакциялары реактордун ичинде жогорку температураны же реакцияларды жаратат.Бул изилдөө учу жана шарттуу (турулган) дат баспас болоттон жасалган зым микротолкундуу разрядды жана металлды жылытууну жеңилдетет деп ырастайт.Дат баспас болоттон жасалган беттик заряддын жыштыгынын жана тышкы электр талаасынын жогорку маанилерине алып келген учунда оройлук бар.Заряд жетиштүү кинетикалык энергияга ээ болгондо, заряддалган бөлүкчөлөр дат баспас болоттон секирип, айлана-чөйрөнү иондоштуруп, разрядды же учкунду пайда кылат 68 .Металл разряды жогорку температурадагы ысык чекиттер менен коштолгон эритменин крекинг реакцияларына олуттуу салым кошот.Кошумча 2б-сүрөттөгү температура картасына ылайык, температура тез көтөрүлүп, күчтүү разряд кубулушуна кошумча жогорку температуралуу ысык чекиттер бар экенин көрсөтүп турат.
Бул учурда жылуулук эффектиси байкалат, анткени алсыз байланышкан электрондор бетинде жана учунда жылып, концентрацияланышы мүмкүн69.Дат баспас болоттон жараланганда, эритмедеги металлдын чоң аянты материалдын бетинде куюлма агымдардын пайда болушуна жардам берет жана жылытуу эффектин сактайт.Бул абал натыйжалуу CPO жана ferrocene жана ferrocene узун көмүр чынжырларды жарып жардам берет.Кошумча 2b-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, температуранын туруктуу ылдамдыгы эритмеде бирдей ысытуу эффектиси байкалганын көрсөтөт.
MNC түзүү үчүн сунушталган механизм кошумча 7-сүрөттө көрсөтүлгөн. CPO жана ферроцендин узун көмүртектүү чынжырлары жогорку температурада жарака баштайт.Мунай FESEM MNC1070 сүрөттөлүшүндө глобулдар деп аталган көмүртек прекурсорлоруна айланып, бөлүнгөн көмүртектерди пайда кылуу үчүн бузулат.Айлана-чөйрөнүн энергиясы жана атмосфералык шарттарда 71 басымдын эсебинен.Ошол эле учурда ферроцен да жарылып, Fe ге түшкөн көмүртек атомдорунан катализаторду пайда кылат.Андан кийин тез нуклеация пайда болот жана көмүртек өзөгү кычкылданып, ядронун үстүндө аморфтук жана графиттик көмүртек катмарын пайда кылат.Убакыттын өтүшү менен чөйрөнүн көлөмү так жана бирдей болуп калат.Ошол эле учурда учурдагы ван-дер-Ваальс күчтөрү да сфералардын агломерациясына алып келет52.Fe иондорун Fe3O4 жана ɣ-Fe2O3 чейин калыбына келтирүү учурунда (рентгендик фазалык анализ боюнча) нанокөмүртектердин бетинде темир оксиддеринин ар кандай түрлөрү пайда болуп, магниттик нанокөмүртектердин пайда болушуна алып келет.EDS картасы кошумча 5a-c сүрөттөрүндө көрсөтүлгөндөй, Fe атомдору MNC бетине катуу таралганын көрсөттү.
Айырмасы 20 мүнөттүк синтез убагында көмүртек агрегациясы пайда болот.Ал МНКнын бетинде чоңураак тешикчелерди пайда кылат, бул 1e–g-сүрөттөгү FESEM сүрөттөрүндө көрсөтүлгөндөй, МНКларды активдештирилген көмүр катары кароого болот.Бул тешикчелердин өлчөмдөрүндөгү айырма ferrocene темир кычкылынын салымы менен байланыштуу болушу мүмкүн.Ошол эле учурда жеткен жогорку температурадан улам деформацияланган таразалар пайда болот.Магниттик нанокарбондор ар кандай синтез убагында ар кандай морфологияларды көрсөтөт.Нанокарбондор синтез убактысы кыскараак сфералык формаларды пайда кылышы ыктымал.Ошол эле учурда, тешикчелер жана таразалар жетишүүгө болот, бирок синтез убактысынын айырмасы 5 мүнөттүн ичинде гана.
Магниттик нанокарбондор суу чөйрөсүн булгоочу заттарды жок кыла алат.Аларды колдонуудан кийин оңой алып салуу жөндөмү бул иште алынган нанокарбондорду адсорбент катары колдонуу үчүн кошумча фактор болуп саналат.Магниттик нанокөмүртектердин адсорбциялык касиеттерин изилдөөдө биз МНКлардын метилен көк (МБ) эритмелерин 30°C температурада рН жөнгө салбастан деcolorize жөндөмдүүлүгүн изилдедик.Бир нече изилдөөлөр 25-40 °C температура диапазонунда көмүр соргучтарды аткаруу MC алып салуу аныктоодо маанилүү ролду ойнобойт деген тыянакка келишкен.Экстремалдуу рН чоңдуктары маанилүү роль ойносо да, заряддар беттин функционалдуу топторунда пайда болушу мүмкүн, бул адсорбат-адсорбенттин өз ара аракеттенүүсүнүн бузулушуна алып келет жана адсорбцияга таасирин тийгизет.Ошондуктан, бул жагдайларды жана типтүү саркынды сууларды тазалоонун зарылдыгын эске алуу менен бул изилдөөдө жогорудагы шарттар тандалды.
Бул иште 20 мг МНКны 20 мл метилен көгүнүн суудагы эритмеси ар кандай стандарттуу баштапкы концентрациялары (5–20 промилле/мин) менен белгиленген контакт убактысында кошуу жолу менен сериялык адсорбциялык эксперимент жүргүзүлдү60.Кошумча 8-сүрөт MNC10, MNC15 жана MNC20 менен дарылоого чейин жана андан кийинки метилен көк эритмелеринин ар кандай концентрацияларынын (5–20 промилле) абалын көрсөтөт.Ар кандай МНКларды колдонууда МБ чечимдеринин түс деңгээли төмөндөгөн.Кызыктуусу, MNC20 5 промилле концентрациясында МБ эритмелерин оңой эле түсүн өзгөртөрү аныкталган.Ошол эле учурда, MNC20 башка MNCтерге салыштырмалуу MB чечиминин түс деңгээлин төмөндөттү.MNC10-20 УК көрүнүүчү спектри Кошумча 9-сүрөттө көрсөтүлгөн. Ошол эле учурда, жок кылуу ылдамдыгы жана адсорбция маалыматы тиешелүүлүгүнө жараша 9. 6-сүрөттө жана 3-таблицада көрсөтүлгөн.
Күчтүү метилен көк чокуларын 664 нм жана 600 нмде табууга болот.Эреже катары, чокунун интенсивдүүлүгү MG эритмесинин баштапкы концентрациясынын азайышы менен акырындык менен төмөндөйт.Кошумча 9а-сүрөттө MNC10 менен дарылоодон кийин ар кандай концентрациядагы МБ эритмелеринин УК-көрүнүүчү спектрлери көрсөтүлгөн, ал чокулардын интенсивдүүлүгүн бир аз гана өзгөрткөн.Башка жагынан алганда, МБ эритмелеринин сиңирүү чокулары MNC15 жана MNC20 менен дарылоодон кийин, тиешелүүлүгүнө жараша, 9b жана c кошумча сүрөттөрүндө көрсөтүлгөндөй, бир кыйла төмөндөгөн.Бул өзгөрүүлөр MG эритмесинин концентрациясы азайган сайын ачык көрүнүп турат.Бирок, бардык үч магниттик көмүртек жетишилген спектрдик өзгөрүүлөр метилен көк боёкту алып салуу үчүн жетиштүү болгон.
3-таблицага ылайык, адсорбцияланган МКнын саны жана адсорбцияланган МК пайызы боюнча жыйынтыктар 3-сүрөттө көрсөтүлгөн. 6. МГнын адсорбциясы бардык МНКлар үчүн жогорку баштапкы концентрацияларды колдонуу менен жогорулаган.Ошол эле учурда, адсорбция пайызы же МБ алып салуу ылдамдыгы (MBR) баштапкы концентрация жогорулаганда карама-каршы тенденцияны көрсөттү.Төмөнкү баштапкы MC концентрацияларында, бош эмес активдүү жерлер адсорбенттин бетинде калган.Боёктун концентрациясы көбөйгөн сайын боёктун молекулаларынын адсорбциясы үчүн бош калган активдүү жерлердин саны азаят.Башкалары бул шарттарда биосорбциянын активдүү жерлеринин каныккандыгына жетишилет деген жыйынтыкка келишкен72.
Тилекке каршы, MNC10 үчүн MBR 10 промилледен кийин МБ эритмесинен кийин көбөйүп, азайган.Ошол эле учурда МГнын өтө аз бөлүгү гана адсорбцияланат.Бул 10 ppm MNC10 адсорбциясы үчүн оптималдуу концентрация экенин көрсөтүп турат.Бул иште изилденген бардык МНКлар үчүн адсорбциялык кубаттуулуктун тартиби төмөнкүдөй болгон: MNC20 > MNC15 > MNC10, орточо маанилер 10,36 мг/г, 6,85 мг/г жана 0,71 мг/г, MG ылдамдыгынын орточо алынышы. 87, 79%, 62,26% жана 5,75% түздү.Ошентип, MNC20 адсорбция жөндөмдүүлүгүн жана УК-көрүнүүчү спектрин эске алуу менен синтезделген магниттик нанокарбондор арасында эң жакшы адсорбциялык мүнөздөмөлөрдү көрсөттү.Adsorption кубаттуулугу, мисалы, MWCNT магниттик курама (11,86 мг / г) жана halloysite nanotube-магниттик Fe3O4 nanoparticles (18,44 мг / г) сыяктуу башка магниттик нанокарбондор салыштырмалуу төмөн болсо да, бул изилдөө стимулдаштыруучу кошумча колдонууну талап кылбайт.Химиялык заттар катализатор катары иштейт.таза жана мүмкүн болгон синтетикалык ыкмаларды камсыз кылуу73,74.
МНКнын SBET баалуулуктары көрсөткөндөй, жогорку спецификалык бет МБ эритмесин адсорбциялоо үчүн активдүү жерлерди камсыз кылат.Бул синтетикалык нанокарбондордун негизги өзгөчөлүктөрүнүн бири болуп жатат.Ошол эле учурда МНКнын көлөмү аз болгондуктан, синтез убактысы кыска жана алгылыктуу, бул келечектүү адсорбенттердин негизги сапаттарына туура келет75.Кадимки табигый адсорбенттерге салыштырмалуу синтезделген МНКлар магниттик жактан каныккан жана тышкы магнит талаасынын таасири астында эритмеден оңой ажыратылышы мүмкүн76.Ошентип, бүт дарылоо процесси үчүн талап кылынган убакыт кыскарат.
Адсорбция изотермалары адсорбция процессин түшүнүү үчүн жана андан кийин тең салмактуулукка жеткенде суюк жана катуу фазалардын ортосундагы адсорбация бөлүктөрүн көрсөтүү үчүн абдан маанилүү.Стандарттык изотерма теңдемелери катары Лангмюр жана Фрейндлих теңдемелери колдонулат, алар 7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй адсорбция механизмин түшүндүрөт. Лангмюр модели скважинасы адсорбенттин сырткы бетинде бир адсорбаттык катмардын пайда болушун көрсөтөт.Изотермалар эң жакшы бир тектүү адсорбциялык беттер катары сүрөттөлөт.Ошол эле учурда Фрейндлих изотермасы бир нече адсорбенттик аймактардын катышуусун жана адсорбцияны бир тектүү эмес бетке басууда адсорбция энергиясын эң жакшы көрсөтөт.
MNC10, MNC15 жана MNC20 үчүн Лангмюр изотермасы (a–c) жана Фрейндлих изотермасы (d–f) үчүн модель изотермасы.
Аз эриген заттын концентрациясында адсорбция изотермалары адатта сызыктуу77.Ленгмюр изотермасынын моделинин сызыктуу көрүнүшүн теңдемеде туюндуруп алууга болот.1 Адсорбциянын параметрлерин аныктоо.
KL (л/мг) - МБнын MNC менен байланышуу жакындыгын билдирген Ленгмюр константасы.Ошол эле учурда, qmax - максималдуу адсорбциялык сыйымдуулук (мг/г), qe - МКнын адсорбцияланган концентрациясы (мг/г), Се - МК эритменинин тең салмактуу концентрациясы.Фрейндлихтин изотерма моделинин сызыктуу туюнтмасы төмөнкүчө чагылдырууга болот:
Посттун убактысы: 2023-жылдын 16-февралына чейин